Межкристаллитная коррозия аустенитных сталей

В применении к сварным швам перечисленные меры борьбы с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей в принципе также действенны, однако реализация их не всегда возможна. Речь идет о сложности проведения аустенитизации крупногабаритных сварных конструкций и усвоении титана сварочной ванны. [c.281]

Межкристаллитная коррозия аустенитных сталей [c.332]

Эту теорию следует признать наиболее распространенной и наиболее подтвержденной, по крайней мере применительно к сталям и сплавам аустенитного класса. Ниже рассматриваются некоторые из наиболее подробных и интересных исследований, выполненных в последнее десятилетие и касающихся межкристаллитной коррозии аустенитных сталей. [c.25]

Выше были рассмотрены экспериментальные данные и закономерности, относящиеся к межкристаллитной коррозии аустенитных сталей. Однако их нельзя полностью распространить на коррозионностойкие сплавы, феррито-аустенитные стали и хромистые нержавеющие стали ферритного класса. Некоторые особенности развития склонности к МКК у этих материалов рассматриваются 44 [c.44]

Наиболее распространенной теорией, объясняющей причины межкристаллитной коррозии аустенитных сталей, является так называемая карбидная теория , или теория обеднения . Сущность ее состоит в следующем. [c.88]

Предотвратить межкристаллитную коррозию аустенитной стали и сварных аустенитных швов можно максимальным уменьшением содержания углерода в металле и введением в него элементов, обладающих более сильным сродством к углероду, чем хром. Такими элементами являются титан и ниобий. Связывая избыточный углерод стали и шва в прочные карбиды, нерастворимые в аустените, титан и ниобий исключают возможность выделения карбидов хрома из твердого раствора и обеднение хромом границ аустенитных зерен. При стабилизации металла титаном содержание его должно быть в 5—7 раз больше, чем избыточное (сверх 0,02%) содержание углерода. При стабилизации ниобием содержание последнего в в металле должно в 9—11 раз превышать избыточное содержание углерода. [c.90]

Необыкновенная стойкость нержавеющих хромистых и хромо-никелевых сталей объясняется, прежде всего, их способностью пере-ходить в пассивное состояние благодаря высокому содержанию хрома. Примеси других элементов (молибден, медь) придают хромоникелевым сталям различные специальные свойства и высокую стойкость против коррозии даже в активном состоянии (см. гл. 2.5.). Одной из серьезных причин, ограничивающих срок службы изделий из нержавеющих сталей, является склонность к межкристаллитной коррозии. Чаще всего приходится встречаться с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей в связи с их широким применением в агрессивных средах химической промышленности. Межкристаллитная коррозия проявляется неодинаково у отдельных групп нержавеющих сталей, различающихся не только по основному химическому составу, но и по структуре, а следовательно, и по другим свойствам [232, 241, 244]. [c.27]

Ю. И. К а 3 е н о в, Л. П, Колосова, Некоторые данные о стойкости против межкристаллитной коррозии аустенитных сталей с 23"/i хрома и 23—28% никеля. Автоматическая сварка, 1957, № 2, стр, 11 и 22, [c.1418]

Рис. 3. Ячейка для ускоренных испытаний на чувствительность к межкристаллитной коррозии аустенитной стали 18-8.

Межкристаллитная коррозия аустенитных сталей. Одна из наиболее распространенных теорий межкри-сталлитной коррозии аустенитных сталей — теория обеднения. Углерод обладает ограниченной растворимостью в аустените (0,02—0,03%, а по данным работы [108] даже 0,007%). Если содержание углерода превышает предел растворимости, гомогенная аустенитная структура, образующаяся после высокотемпературной обработки (нагрев при температуре 1050—1150° С с последующим быстрым охлаждением), находится в состоянии неустойчивого равновесия. При повторном нагреве до 400—800° С она стремится к уменьшению свободной энергии, что приводит к выделению карбидов по границам зерен. Скорость выделения карбидов возрастает с ростом температуры и времени выдержки. Соответственно увеличивается и склонность к межкристаллитной коррозии [107]. [c.51]

Межкристаллитная коррозия аустенитных хромоникелевых сталей связана с малой устойчивостью границ зерен после замедленного охлаждения или нагрева стали при 450—850° С, что имеет место главным образом при сварке. [c.421]

Методы испытания на межкристаллитную коррозию аустенитных, аустенито-ферритных и аустенито-мартенситных коррозионностойких сталей (по ГОСТ 6032-58) [c.453]

Гуляев А. П. Структурная теория межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей. — Тр. III Международного конгресса по коррозии. М. Мир, 1968, с. 243—248. [c.115]

Для борьбы с межкристаллитной коррозией хромистых сталей наряду со стабилизирующим отжигом при температуре 800—850° С стали целесообразно легировать карбидообразующими элементами, например титаном. При этом в ферритной стали необходимо выдерживать более высокое отношение титана к углероду, чем в аустенитной (не менее 8 1). Такое соотношение объясняется тем, что титан расходуется также на связывание небольшого количества азота, содержащегося в стали. При легировании хромистых сталей ниобием последний (для предотвращения развития межкристаллитной коррозии) следует вводить в количестве, в двадцать раз большем, чем концентрация углерода. При легировании хромистых сталей ванадием, кремнием и алюминием склонность их к межкристаллитной коррозии не снижается. Ряд исследователей считает, что появление межкристаллитной коррозии хромистых сталей связано с напряжениями в металле, возникающими при выпадении карбидов, и с малой стойкостью карбидов. [c.177]

Скорость межкристаллитной коррозии аустенитных хромоникелевых сталей в движущемся натрии составляет 0,05—0,25 мм в год при температуре приблизительно 600—700° Сив основном зависит от содержания кислорода в натрии, резко повышаясь при содержании кислорода более 0,005%. [c.290]

В настояш,ее время с межкристаллитной коррозией аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали борются следующими методами [c.390]

Одним из первых и наиболее распространенных в настоящее время растворов для испытания на склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии является раствор серной кислоты и медного купороса, в котором кипятят образцы. Отличительной чертой этого раствора является то, что растворению в нем подвергаются преимущественно границы между зернами, в то время как тело зерен сохраняет относительную пассивность. Это связано с тем [1], что кристаллы твердого раствора Fe—Сг—Ni являются катодами по отношению к границам между ними. Деполяризация идет за счет выделения меди и водорода. Практика и специальные исследования [114, 115] показали, что в данном растворе наиболее четко и надежно выявляется межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей аустенитного класса. Однако испытания в этом растворе имеют и свои недостатки, а именно раствор выявляет межкристаллитную коррозию, связанную с выпадением карбидной фазы, и не выявляет ее в том случае, когда она является следствием выделения сигма-фазы. [c.97]

Межкристаллитная коррозия аустенитных нержавеющих сталей [c.336]

Причину межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей связывают с образованием зернограничных выделений карбидов, обогащенных хромом. При высоких температурах нержавеющие стали классического состава (18% Сг, 9% Ni) способны растворять большое количество элементов внедрения (С и N). Однако ниже 900°С растворимость этих элементов резко снижается. При традиционной обработке стали на твердый раствор в ней после закалки [c.337]

Коррозионное растрескивание нержавеющих сталей наблюдается главным образом в сталях мартенситного класса (12% хрома). Аустенитные стали типа 18-8 более склонны к коррозии под напряжением, чем полуферритные хромистые стали. Значительное влияние на склонность к коррозии под напряжением оказывает стабильность аустенита. Характер коррозионного растрескивания в большинстве сред транскристаллитный, если сталь не склонна к межкристаллитной коррозии. Если сталь склонна к межкристаллитной коррозии, то растрескивание происходит по границам зерен. [c.276]

ГОСТ 6032—58. Методы испытания на межкристаллитную коррозию аустенитных и аустенитно-ферритных нержавеющих сталей, Стандартгиз, 1958. [c.238]

Методы испытания на межкристаллитную коррозию аустенитных и аустенитно- ферритных нержавеющих сталей приведены в ГОСТ 6032-58. [c.89]

ГОСТ 6032—58. Сталь. Методы испытания на межкристаллитную коррозию аустенитных, аустенито-ферритных и аустенито-мар-тенситных коррозионностойких стале.й. Изд-во стандартов, 1967. [c.280]

В качестве причины возникновения межкристаллитной коррозии аустенитных хромоникелевых сталей принято считать выделение карбидов хрома. Если эти стали нагреть до температуры 1100— 1200° С и закалить, то весь углерод перейдет в твердый раствор. При отпуске таких сталей в определенной критической температурной области (500—900° С) по границам зерна происходит выделение карбидов хрома, что равнозначно обеднению границ зерна хромом. Это обеднение хромом связано с падением потенциала и образованием локального элемента (микроэлемента), причем границы зерна и прилегающие к ним области в присутствии электролита являются анодом, а поверхность зерна — катодом. [c.136]

Во всех рассмотренных случаях носителем коррозии этого вида является углерод, присутствующий в стали в количествах, превышающих его растворимость в твердом растворе а или у. Поэтому наиболее эффективные методы борьбы с межкристаллитной коррозией высокохромистых сталей, как и аустенитных хромоникеле-вых, — это 1) введение в сталь стабилизирующих углерод элементов — титана или ниобия в количествах, несколько больших, чем те, которые отвечают стехиометрическому отношению Т1 (Nb)/ (следует учитывать и остаточный азот, количество которого в высокохромистых сталях обычно больше, чем в углеродистых и легированных конструкционных сталях) или 2) снижение содержания углерода в сталях доводят до предела его растворимости. Растворимость углерода в ферритных сталях значительно ниже, чем в аустенитных. [c.46]

Содержание углерода в коррозионностойких аустенитных сталях ограничено и желательно, чтобы оно было ниже предела растворимости углерода в легированном никелем аустените при 20 °С, составляющего 0,04 %. Присутствие в стали более высоких концентраций углерода может приводить к образованию карбидов хрома типа Сг,зСв, вследствие чего твердый раствор обедняется хромом и создается двухфазная структура. При этом снижается коррозионная стойкость стали. Для предотвращения образования карбидов хрома, особенно при технологических нагревах, связанных с проведением операций сварки или пайки и опасностью возникновения межкристаллитной коррозии, в сталь вводят дополнительно титан, ниобий или тантал. Эти элементы связывают углерод в карбиды типа Т1С, ЫЬС, ТаС, оставляя хром в твердом растворе. Необходимое количество титана для введения в сталь определяют по формуле Т1 = (С — 0,02)-5, где С — содержание углерода в стали. [c.213]

За последние годы были установлены факты межкристаллитной коррозии аустенитных сталей в закаленном состоянии, протекающей в сильноокислительных средах, соответствующих контрольному раствору метода ДУ (ГОСТ 6032—75) или раствору кипящей 65%-ной НЫОз с добавками Сг<5+ [35—37, 182, 194]. Возникновение [c.15]

Титан. Титан ограничивает у-область. Это объясняется большим сродством титана с углеродом и азотом, которое нейтрализует аустенитообразующее действие этих элементов, благодаря образованию карбидов и нитридов титана. Титан устраняет межкристаллитную коррозию аустенитных сталей типа 18-8. Кроме того, свободный титан является сильным ферритизатором. Особенно резкое повышение ферритной составляющей имеет место при повышении содержания титана в стали сверх 0,5% [29]. Зависимость а—б-фазы от содержания титана в хромоникелевой стали марки 1Х18Н9Т следующая. [c.27]

Рабочая среда воздействует на металл паросиловых и газотурбинных установок в разных формах. Главнейшим видом этого воздействия являются непосредственные химические реакцик между поверхностью металла и рабочей средой, т. е. х и м и ч е окая или газовая (поскольку коррозионной средой являются газы) коррозия, приводящая с течением времена к уменьшению живого сечения металлических деталей и тем самым к уменьшению их прочности. Наряду с химической (газовой) коррозией в работе турбинных установок возможны и проявления электрохимической коррозии, некоторые виды которой, например межкристаллитная коррозия аустенитных сталей, не только вызывают разрушение поверхности металла, но и сопровождаются более глубокими изменениями свойств металла, приводя его к охрупчиванию и потере механической прочности. В газовых турбинах, работающих на мазуте, кроме того, возможны и некоторые специфические виды коррозии, как например, ванадиевая коррозия, которую можно рассматривать как особый вид жидкостной коррозии, поскольку она вызывается действием расплавленной золы горючего. [c.322]

Под межкристаллитной коррозией аустенитных сталей известно явление, заключающееся в избирательной коррозпи по границам кристаллических зерен, наблюдаемой при воздействии [c.332]

Наиболее радикальным средством борьбы с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей является легирование их титаном или ниобием в количествах, обеспечивающих полное связывание всего имеющегося в стали углерода в стабильные карбиды титана и ниобия. Карбиды типа Т1С и КЬС не растворяются в аустените хромоникелевых сталей при всех практически возможных температурах термической обработки (аустенитизации). Поэтому в аустенитных сталях, легированных титаном и ниобием, отсутствуют пересыщенные углеродом твердые растворы, а следовательно, и условия для неблагоприятных структурных изменений по границам зерен, создающих чувствптельность к межкристаллитной коррозии. Эффективная стабилизация хромоникелевых сталей аустенитного класса достигается прп наличии определенных соотношений между титаном (нпобиелт) п имеющимся в стали углеродом. Для надежной стабилизации необходимо, чтобы со-держанпе титана было в 5—6 раз, а содержание ниобия в 10— [c.334]

Рис. 365. Склонность к межкристаллитной коррозии аустенитных хромоникелевых сталей с разным содержаипе% углерода и никеля (автор) а —9% Ni й—19% Ni, Светлые точки — но склонны к МКК черные точки — склонны к МКК наполовину зачерненные — мало склонные

Исследование межкристаллиткой коррозии. Существуют испытания, на основании которых можно определять склонность сплавов к межкристаллитной коррозии. Особенно часто определяют склонность к межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей аустенитного, аустенитно-мартенситною и аустенит-но-ферритного классов. Методы испытаний проката, поковок, труб, проволоки, литья, сварных соединений, изготовленных из сталей этих классов, а также двухслойных сталей и биметаллических труб с плакирующим или основным слоем из этих сталей предусмотрены ГОСТ 6032—75. [c.90]

С уменьшением концентрации углерода в зернах аустенита скорость диффузии углерода снижается. Скорость же диффузии хрома изменяется мало, так как концентрация хрома в зоне зерен, откуда он диффундирует, изменяется незначительно. По истечении некоторого срока скорость диффузии хрома превысит скорость диффузии углерода, и наступит момент, когда скорость процесса образования карбидов будет тормозиться подачей углерода (но не хрома). С этого момента границы зерен вновь начнут обогащаться хромом, так как атомы хрома, диффундирующие к границам, расходуются на образование карбидов не полностью. В конце концов содержание хрома на границах зерен достигает таких значений, что они вновь становятся устойчивыми. В процессе выдержки при высокой температуре тонкодисперсные карбиды становятся более крупными. Кривая, выражающая зависимость глубины проникновения межкристаллитной коррозии от длительности нагрева при температуре 650° С, проходит через максимум. В силу изложенных причин при достаточной длительности выдержки, в данном случае в течение 100 ОООчос, сталь становится стойкой против межкристаллитной коррозии. Введение в сталь 18-8 титана, а также увеличение отношения титана к углероду в стали 1Х18Н9Т, приводят к возрастанию минимального времени нагрева при данной температуре, вызывающего склонность стали к межкристаллитной коррозии и. понижению максимальной температуры, нагрев при которой приводит сталь в состояние склонности к этому виду разрушения. С уменьшением отношения титана к углероду интервал температур, длительный нагрев при которых вызывает в стали склонность к межкристаллитной коррозии, и степень склонности увеличивается [111,60]. В указанной работе, а также в работе [111,61] приводятся данные по влиянию температуры и длительности выдержки на склонность к межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей различного состава. [c.134]

Рис. 1.123. Межкристаллитное КР и межкристаллитная коррозия аустенитной хромомарганцевоазотистой стали 08Х16Г18А в насыщенном паре над водой, содержащей 30 г/л хлористого натрия, при 250 С и 4 МПа. ТО нагрев при 1000 °С, 30 мин, охлаждение на воздухе. Растягивающее напряжение на внешней поверхности и сжимающее напряжение на внутренней поверхности U-образного образца 450 МПа. Время испытания 100 ч. Шлиф поперечный, не травлен. X 340.

В производстве карбамида, гидрокрекинге металл сосудов и трубопроводов высокого давления можст подвергаться межкристаллитной коррозии. Аустенитные коррозионно-стойкие стали проявляют склонность к межкристаллитной коррозии после сенсибилизации в результате нафева до температуры 510...790 °С в ре- [c.816]

В табл. 4 приведены основные дефекты структуры стали. Ряд методов определения качества структуры стандартизован. Метод определения величины зерна стали (ГОСТ 5639-51). Методы определения неметаллических включений в стали (ГОСТ 1778-62). Эталоны микроструктуры стали (ГОСТ 8233-56 и ГОСТ 5640-59). Метод определения глубины обезуглероживания стальных полуфабрикатов и деталей микроанализом (ГОСТ 1763-42). Метод определения окалиностой-кости стали (ГОСТ 6130-52). Метод испытания стали на чувствительность к механическому старению (ГОСТ 7268-54). Методы испытания на межкристаллитную коррозию аустенитных и аустенитно-ферритных нержавеющих сталей (ГОСТ 6032-58). Методы определения микроструктуры твердых металлокерамических сплавов (ГОСТ 9391-60) и макроструктуры стали (ГОСТ 10243-62). Методы определения структуры серого и высокопрочного чугуна (ГОСТ 3443-57). [c.8]

Высоколегированные стали. Коррозии под напряжением подвержены аустенитные стали, например хромоникелевые стали 18-8 с добавкой Мо и без нее, стабилизированные и нестабилизированные низко-углеродистые сорта, аустенитные хромомарганцовоникелевые стали и стали с более высоким содержанием никеля (AISI309 и 310). Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением более подвержена коррозии, чем аустенитная сталь. Ферритные хромистые стали с 12 17 и 25% хрома менее склонны к коррозии. Аустенитные стали особенно нестойки, если в них почти отсутствуют ферритные составляющие [121]. Коррозия здесь преимущественно вну-трикристаллитная. Она бывает и межкристаллитной — у сталей в сенсибилизированном состоянии или при недостаточной стабилизации. [c.44]

Так же как углерод, азот имеет переменную растворимость в аустените, проявляя тенденцию к образованию при охлаждении или изотермической выдержке самостоятельных нитридных фаз или входя в состав выделяющихся карбидов, замещая в них углерод. Однако влияние азота на склонность к межкристаллитной коррозии хромоникелевой стали значительно слабее, чем влияние углерода. Так, отрицательное влияние азота в стали 03Х18Н10 (17,6—17,9% Сг 10,1—10,3% N1) начинает проявляться только при содерл<ании его более 0,10—0,15% [75] (рис. 40). Введение азота повышает прочность хромоникелевой аустенитной стали, поэтому небольшие добавки его могут быть полезными. Это обстоятельство широко используют на практике. [c.69]

Перлитные стали, содержащие легирующие добавки (Сг, N1, Мо и др.), имеют преимущество перед обычными сталями лищь в отношении снижения равномерной пароводяной коррозии. Аустенитные, аустенитно-ферритные и ферритные стали хорошо сопротивляются кислородной, углекислотной, пароводяной и подшламовой коррозии. Аустенитные стали при растягивающих напряжениях имеют меньшую стойкость против коррозионного раетрескивания в щелочной воде, чем другие стали. Опасна роль также повышенных напряжений при развитии бездеформационных трещин в результате протекания межкристаллитной коррозии (щелочной хрупкости) и наводороживания перлитных сталей. Эти повреждения развиваются при механических напряжениях, близких к пределу текучести. [c.152]

Межкристаллитная электрохимическая коррозия поражает аустенитную сталь труб конвективных и ширмовых пароперегревателей, находящуюся в контакте с водой, в которой растворены соли, содержащие ион хлора и кислород (рис. 4.25). Эта коррозия интенсивно развивается при температуре 250—300° С. Протекание этой коррозии во много раз ускоряет наклеп. Для снижения СК./ТОННОСТИ аустенитной стали к межкристаллитной коррозии структуру стали стабилизируют титаном или ниобием, которые связывают растворенный в аустените углерод в устойчивые карбиды. Чтобы избежать таких поражений, пароперегреватели из аустенитной стали стремятся выполнить полностью дре-256 [c.256]

Испытание на межкристаллитную коррозию аустенитных и аус-тенитно-ферритных сталей проводят в соответствии с ГОСТ 6032—58. [c.340]

Сталь. Методы испытания на межкристаллитную коррозию аустенитных, аустенитно-ферритных и аустенитно-мартепситных кор1Юзионно-стойких сталей. Стандарт устанавливает состояние образцов перед испыта1нтем и методы испытания, изготовление образцов для испытаний, руководство по фи.зическим методам контроля межкристаллитной коррозтт (ультразвуковой метод вихревых токов, цветной метод). Приводится руководство по ускоренному методу контроля межкристаллитной коррозии. [c.501]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...